CN106933026A - 光掩模和光掩模基板及其制造方法、光掩模坯体、显示装置制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供光掩模和光掩模基板及其制造方法、光掩模坯体、显示装置制造方法，能够尽量减小清洗工序中产生异物的可能性，抑制光掩模坯体、光掩模制造工序中产生瑕疵的风险。一种用于形成转印用图案而成为光掩模的由透明材料构成的光掩模基板，具有用于形成转印用图案的第1主表面、位于反面侧的第2主表面、以及垂直于这些主表面的端面。在第1主表面的端部附近设有倾斜区域，该倾斜区域具有第1倒角面和设在第1主表面与第1倒角面之间的第1曲面。第1倒角面相对于第1主表面的倾斜角为50度以下且具有平面。第1曲面的曲率半径r1(mm)满足0.3<r1，第1曲面以及第1倒角面的表面粗糙度Ra小于0.05μm。

Description

光掩模和光掩模基板及其制造方法、光掩模坯体、显示装置制 造方法

技术领域

本发明涉及一种光掩模基板，尤其涉及使用了该光掩模基板的光掩模坯体、光掩模。本发明具体涉及一种作为显示装置制造用的光掩模基板有优势的基板。

背景技术

用于形成转印用图案而作为光掩模的基板主要由合成石英玻璃等透明材料构成，对具有四边形的主表面的基板通过研磨等加工而进行制造。在基板的正反两个主表面的任意一个上形成转印用图案。转印用图案根据要获得的设备的设计形成，包括与元件或布线对应的细微的图案。由于该转印用图案的CD(Critical Dimension：临界尺寸)精度、坐标精度要求严格，因此基板的主表面通过精密的研磨被加工得平坦且平滑。

例如，专利文献1记载了一种透光性的光掩模用基板，其具有由正面和反面构成的主表面、形成于板厚方向的端面、和形成在端面与正面及反面之间的倒角面，端面和倒角面是表面粗糙度(Ra)为0.03～0.3μm的粗面。

此外，专利文献2记载了一种掩模坯体用基板，其由正反两个主表面和四个端面构成，该基板在端面上设置两个角部侧区域和夹在这两个角部侧区域中的中央侧区域，将角部侧区域的端面设为表面粗糙度Ra 0.5nm以下的镜面，将中央侧区域设为粗面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-300566号公报

专利文献2：国际公开第2010/092937号

发明内容

发明所要解决的课题

在应用了液晶、有机EL等的显示装置(平板显示器：FPD)的制造中，多使用具有基于要获得的设备的设计的转印用图案的光掩模。作为设备，除了电视机或监视器以外，装配于智能手机或平板终端等的显示装置不仅要求明亮省电、动作速度快，还要求高分辨率、广视角等高画质。因此，对于上述用途中使用的光掩模具有的图案，具有要求高密度化、高集成化的趋势，前所未有地强烈希望所利用的光掩模的图案微型化。此外，与这样的趋势同时提高了对光掩模基板的品质要求，因此与CD(Critical Dimension：临界尺寸)精度或坐标精度一起，对于瑕疵的控制、即无瑕疵化也要求严格的标准。

光掩模基板主要使用具有正反两个主表面和四个端面的透明基板。大多数透明基板使用石英玻璃等对用于光掩模曝光的光具有高透射率的透明材料来制造。形成有转印用图案的主表面被实施镜面研磨，具有规定的平滑度(例如Ra值为0.2nm以下等)。

另一方面，对于光掩模基板的端面，按照与主表面不同的基准进行加工。具体地，显示装置用的光掩模基板尺寸相对较大(例如一边为300～1500mm、厚度为5～13mm左右)，重量也大。操作这样的大型基板时，在由人手进行保持的情况下，若基板端部过于平滑，则存在基板在与手之间滑动而下落的危险。并且，为了防止这一点，一直以来都存在基板端面为粗面更合适的观点。

而且，即使在使用不依靠人手操作这些大型基板而自动地处理的装置的情况下，也存在在装置内进行基板的光学检测的情况。即，还指出如下的状况：在对基板的任一端面照射光并利用传感器接收反射光或透射光来检测基板的位置的情况下，相比于基板的端面为镜面，基板的端面为粗面的检测性能更高。

在这样的显示装置制造用的光掩模中，随着图案的微型化、线宽或有无瑕疵的要求标准严格，必须重新研究光掩模基板端面的品质。例如，研磨工序中产生并附着于基板端面的研磨剂或玻璃芯片等在清洗时绕着主表面，因而有时损伤主表面。而且，该研磨剂或玻璃芯片在清洗时不能被完全去除，清洗后剥离，附着于基板主表面、附着于形成在基板主表面上的薄膜或抗蚀剂膜，妨碍图案形成精度，这种问题产生光掩模制造的成品率下降的风险。此外，在保管或清洗光掩模时，基板端面与夹具接触，从而基板或夹具产生灰尘，这样的问题也可能随着要形成的图案的微型化更加紧迫和严峻。本发明人关注到这些问题在今后必须的图案的微型化、生产率的方面影响作为基础的标准，是今后的优先课题。

一般而言，在主表面具有转印用图案的光掩模的制造工序中，送入检查工序前进行清洗，去除阻碍转印的异物。此外，通过检查确认了异物时，再次实施清洗。另一方面，通过检查能确认无异物的情况下，根据需要粘贴保护用的薄膜，包装并出货。

另外，上述清洗中，异物大多被去除，但根据本发明人的研究，观测到0.5～1.5μm左右的细微的异物残留，因此确认了即使反复清洗也难以完全去除的状况。可见的是这些异物有大多分布在基板的周缘附近的倾向。对于以往的光掩模标准中被认为有问题的情况较少的微小尺寸的异物，由于今后进一步的图案微型化，可能成为问题。

根据本发明人的详细研究，在这样的微小异物中含有在主表面形成图案后进行的清洗工序中产生的东西，因此可知的是即使重复清洗次数也不能完全去除。并且通过分析上述异物，明确了微小异物含有在清洗装置内与基板表面接触而提高物理清洗效率的接触夹具(例如海绵、刷子等)的构成成分。

在光掩模的清洗工序、尤其是在显示装置制造用的光掩模的清洗中，除了基于液流或振动的清洗作用以外，还使接触夹具直接与光掩模主表面接触。其原因是为了有效地完全去除剥离的抗蚀剂或蚀刻剂。

尤其是，显示装置制造用的光掩模在其图案形成工序中主要应用湿法蚀刻。此时，为了蚀刻形成转印用图案的Cr系的膜，使用硝酸铈铵溶液，但存在该铈的析出物残留而粘着的情况。该析出物通过接触夹具而有效被去除这一点是有利的。

而且，显示装置制造用的光掩模的主表面在多数情况下为长方形，因此在旋转清洗装置内保持水平进行旋转时，长边方向与短边方向的清洗效率不同，为了均匀地清洗整个主表面，辅助使用接触夹具有效。因此，例如在半导体装置制造用的光掩模中未必使用的接触夹具在显示装置制造用的光掩模中使用较多。

即，在作为光掩模的制造工序的最终阶段的清洗中，即使能防止研磨剂等来自外部的异物附着、带入，也存在清洗装置内由于使用接触夹具而产生新的异物的可能性，如果没有防止这一点，则担心尤其可能妨碍具有细微图案的光掩模的生产。

本发明人鉴于这样的状况，为了尽量减少光掩模基板自身在清洗的工序中产生异物的可能性，抑制使用该光掩模基板的光掩模坯体或在光掩模制造工序中产生瑕疵的风险，进行深入研究而完成了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种光掩模基板，其尽量减少光掩模基板自身在清洗的工序中产生异物的可能性，抑制使用该光掩模基板的光掩模坯体或在光掩模制造工序中产生瑕疵的风险，进而提供光掩模坯体以及光掩模，它们通过使用该光掩模基板，能够减少清洗的工序中产生异物的风险，进而减少产生光掩模坯体或光掩模的瑕疵，能够提高生产效率和成品率。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，提供具有以下结构的发明。

(结构1)

一种由透明材料构成的光掩模基板，其用于形成转印用图案而成为光掩模，

所述光掩模基板的特征在于，具有：

用于形成所述转印用图案的第1主表面、位于所述第1主表面的反面侧的第2主表面、以及垂直于所述第1主表面和第2主表面的端面，

在所述第1主表面的端部附近设有向平行于所述第1主表面的面投影的投影宽度为d0的倾斜区域，

所述倾斜区域包括第1倒角面和设在所述第1主表面与所述第1倒角面之间的第1曲面，

所述第1倒角面相对于所述第1主表面的倾斜角为50度以下，所述第1倒角面具有所述投影宽度为d1的平面，

所述第1曲面的曲率半径r1满足0.3<r1，

且所述第1曲面和所述第1倒角面的表面粗糙度Ra小于0.05μm，其中d0、d1、r1的单位为mm。

(结构2)

根据结构1或2所述的光掩模基板，其特征在于，

所述第1倒角面相对于所述第1主表面的倾斜角为大致45度，且所述第1曲面的曲率半径r1满足0.3<r1<d0。

(结构3)

根据结构1或2所述的光掩模基板，其特征在于，

将所述光掩模基板的板厚设为T时，所述投影宽度d1满足0<d1<(1/3)×T，其中T的单位为mm。

(结构4)

根据结构1至3中的任意一项所述的光掩模基板，其特征在于，

所述端面的表面粗糙度Ra小于0.05μm。

(结构5)

根据结构1至4中的任意一项所述的光掩模基板，其特征在于，

所述光掩模基板是显示装置制造用的光掩模基板。

(结构6)

一种光掩模坯体，其特征在于，

在结构1至5中的任意一项所述的光掩模基板的所述第1主表面上形成有光学膜。

(结构7)

一种光掩模，其特征在于，

在结构1至5中的任意一项所述的光掩模基板的所述第1主表面上形成有转印用图案。

(结构8)

一种光掩模基板的制造方法，该光掩模基板用于形成转印用图案而成为光掩模，

所述光掩模基板的制造方法的特征在于，包括以下工序：

准备板状的透明基板，所述透明基板由透明材料构成，并具有彼此位于相反侧的第1主表面及第2主表面两者、和垂直于所述第1主表面及第2主表面的端面；

对所述透明基板的所述第1主表面以及所述第2主表面实施打磨，得到规定的平面度；

对所述透明基板的所述端面进行研磨，得到规定的平滑度；

在所述第1主表面及所述第2主表面各自与所述端面之间，分别形成第1倒角面和第2倒角面，并且至少在所述第1主表面与所述第1倒角面之间连续地形成曲率半径为r1的凸曲面，将形成的第1曲面和所述第1倒角面的表面粗糙度Ra设为小于0.05μm；以及

对所述两个主表面中的至少第1主表面实施精密研磨，使得表面粗糙度Ra小于0.05nm，

所述第1倒角面相对于所述第1主表面的倾斜角为大致45度，且所述曲率半径r1满足0.3<r1，其中r1的单位为mm。

(结构9)

根据结构8所述的光掩模基板的制造方法，其特征在于，

所述端面研磨时，将所述端面的表面粗糙度Ra设为小于0.05μm。

(结构10)

一种光掩模的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

准备结构6所述的光掩模坯体；

通过在所述光掩模坯体上形成规定的抗蚀剂图案并实施蚀刻，来形成转印用图案；以及

对形成有转印用图案的所述光掩模基板实施使用了接触夹具的清洗。

(结构11)

一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

准备结构7所述的光掩模；以及

使用曝光装置，将形成于所述光掩模的转印用图案转印在被转印体上。

发明的效果

根据本发明的光掩模基板，能够尽量减小光掩模基板自身在清洗的工序中产生异物的可能性，抑制使用该光掩模基板的光掩模坯体、光掩模制造工序中产生瑕疵的风险。本发明的光掩模基板尤其作为显示装置制造用的光掩模基板有优势。此外，根据本发明的光掩模坯体以及光掩模，通过使用上述本发明的光掩模基板，能够减小清洗工序中产生异物的风险，进而减少光掩模坯体或光掩模产生的瑕疵，能够提高生产效率和成品率。

附图说明

图1的(a)是以往的光掩模基板的整体立体图，图1的(b)是其端部的剖视图。

图2是本发明的光掩模基板的端部的剖视图。

图3是用于说明旋转清洗装置的一例的图。

图4的(a)是示出以往的光掩模基板与接触夹具的接触情况的图，图4的(b)是示出本发明的光掩模基板与接触夹具的接触情况的图。

图5的(a)是用于光掩模基板的端面加工的加工夹具的主视图，图5的(b)是其侧视图。

图6的(a)、(b)、(c)分别是说明光掩模基板的倒角面以及曲面的加工方法的图。

图7是示出本发明的实施例中的洁净度评估试验结果的图。

图8是示出比较例1中的洁净度评估试验结果的图。

图9是示出比较例2中的洁净度评估试验结果的图。

标号说明

1、10：光掩模基板；

10A、10B：第1、第2主表面；

T面：端面；

C1面、C2面：第1、第2倒角面；

R1面～R4面：第1～第4曲面；

20：接触夹具；

30：端面加工夹具；

40：弹性研磨布；

50：弹性研磨刷。

具体实施方式

以下对用于实施本发明的方式进行详细说明。

[光掩模基板]

以下对本发明的光掩模基板的实施方式进行说明。

图1的(a)是以往的光掩模基板(以下仅简称为“基板”)的整体立体图，图1的(b)是其端部的剖视图。

该光掩模基板1具有正反两个主表面(第1主表面1a、第2主表面1b)，设第1主表面1a为转印用图案形成面。此外，还具有垂直于这两个主表面的端面(T面)。而且，如图1的(b)所示，正反两个主表面1a、1b与端面(T面)之间分别形成有倒角面(C1面、C2面)。

此外，第1主表面1a与C1面之间形成有棱线部L1。同样地，C1面与T面之间形成有棱线部L2，T面与C2面之间形成有棱线部L3，C2面与第2主表面1b之间形成有棱线部L4。

如上所述，明确了如下情况：使用该以往的光掩模基板1，在其第1主表面1a上形成期望的转印用图案后，实施清洗工序，进行异物的检查时，观察到异物附着在图案面上，即使增加清洗次数，尚且具有残存的异物。

图3中示例出用于清洗显示装置制造用的光掩模基板的旋转清洗装置的概况。此处是从上方观察在将基板10水平地设置在旋转清洗装置内的状态下使其高速旋转的情况的图。与基板10的旋转一起供给清洗液(可以使用酸、碱、臭氧水等)或纯水。并且，如图所示，使接触夹具(此处示例为清洁海绵)20一边以长边方向的中心轴为旋转轴旋转，一边与基板10的主表面接触。

清洁海绵等接触夹具20优选具有有利于有效清洗基板10的整个主表面的尺寸。即，如图3所示，设置具有基板对角长度以上的长度的夹具形状，使得利用基板10的旋转，与接触夹具20的接触确保在基板10的整个主表面上，从而能够有效地清洗整个主表面。而且，可靠地进行与基板10的整个被清洗面的接触，实施用于获得物理清洗效果的接触压。

但是，与此时的夹具尺寸、夹具的表面形状或材料、弹性、旋转速度以及接触压相应地，当接触夹具20横穿主表面周缘时(图3中的虚线圆内的区域)，伴随着相当大的冲击的碰撞反复出现。

此时的情况如图4的(a)所示。图4的(a)示出以往的光掩模基板与接触夹具20的接触的情况。由于该冲击，接触夹具20的一部分磨损、拆卸，并产生成为细微异物并附着于光掩模基板1的风险。具体地，可以理解的是，图1的(b)的形成基板主表面1a与C1面的边界的棱线部L1上产生大的冲击。

不可能使该接触夹具20横穿基板主表面周缘时的冲击为零，此外，为了提高规定的清洗效果，降低接触夹具20的刚性、弹性受限，但根据本发明人的研究发现，通过设计基板主表面的周缘形状，得到显著的效果。

即，本发明的光掩模基板具有以下的结构。

一种用于形成转印用图案而形成光掩模的、由透明材料构成的光掩模基板，

所述光掩模基板的特征在于，具有：

用于形成所述转印用图案的第1主表面、位于所述第1主表面的反面侧的第2主表面、以及垂直于所述第1主表面及第2主表面的端面，

在所述第1主表面的端部附近设有向平行于所述第1主表面的面投影的宽度为d0(mm)的倾斜区域，所述倾斜区域包括第1倒角面和设在所述第1主表面与所述第1倒角面之间的第1曲面，

所述第1倒角面相对所述第1主表面的倾斜角为50度以下，所述第1倒角面具有所述投影宽度为d1(mm)的平面，

所述第1曲面的曲率半径r1(mm)满足0.3<r1，且

所述第1曲面和所述第1倒角面的表面粗糙度Ra小于0.05μm。

图2中示出本发明的光掩模基板的端部截面。

本发明的光掩模基板10由将透明材料加工成板状基板后而成。本发明的光掩模基板10的尺寸没有具体限制，但作为显示装置制造用的光掩模基板，优选为基板主表面10A、10B的尺寸是一边(短边)为300mm以上的正方形或长方形，板厚T为5～13mm左右。

本发明的光掩模基板10所使用的透明材料应用合成石英等、相对于使用光掩模时采用的作为曝光光的光(例如波长365～436nm)实质上透明的材料。此处所说的实质上透明是指透射率80％以上，优选为90％以上。

本实施方式(图2)的说明中，设上表面的第1主表面10A为转印用图案形成面，设第1主表面10A的反面侧为第2主表面10B。具有与这两个主表面垂直的端面(T面)。

而且，在第1主表面10A的端部附近设有向平行于该第1主表面10A的面投影的宽度(以下仅称作“投影宽度”。)为d0(mm)的倾斜区域。即，在第1主表面10A与端面(T面)之间夹设有倾斜区域，形成其边界如以下说明那样连续地相连的形状。因此，从图2可以明确，本发明的光掩模基板10中，在第1主表面10A的外周没有以往的位于光掩模基板1上的棱线部L1(图1(b))。

该倾斜区域包括由与第1主表面10A成规定的角度的平面形成的第1倒角面(C1面)，而且，在第1主表面10A与第1倒角面(C1面)之间含有凸曲面(第1曲面：R1面)。

本发明中，该第1曲面(R1面)的曲率半径r1(mm)为0.3<r1。曲率半径r1小，则不会充分得到减少与上述的接触夹具(清洗夹具)接触时的冲击的效果，不能充分抑制异物的产生。因此，本发明中，如上所述，第1曲面(R1面)的曲率半径r1(mm)设为0.3<r1。如图2所示，第1曲面(R1面)的截面相当于半径r1、中心角θ1的扇型的弧。另外，对于上述这点，在后述的实施例中也进行说明。

图4的(b)示出本发明的光掩模基板10与接触夹具20的接触的情况。可以理解的是，本发明的光掩模基板10中，以往形成棱线的主表面的边缘为规定形状的曲面，即使接触夹具20接触也能减少夹具材料的冲击所导致的断裂，从而能够抑制细微异物的产生。

此外，当曲率半径r1过大时，不能形成作为平面的C1面。即，返回图2，作为平面的第1倒角面(C1面)中，当设向平行于主表面10A的面投影的宽度为d1(mm)时，d1>0。

而且，第1倒角面(C1面)相对上述第1主表面10A的倾斜角(φ)为50度以下，但优选为30～50度。该角度超过50度且过大，则清洗时上述的接触夹具与基板端部附近的接触所导致的冲击容易增大，因此有产生灰尘的风险。本发明中，优选为上述倾斜角φ是大致45度。此处所说的大致45度意思是45度±2度。另外更优选为45度±1度。

由此，C1面相对第1主表面10A的倾斜角为大致45度，因此将基板收纳于壳体时，或在光掩模制造工序内移动时，作为利用夹钳等固定基板时的被保持面而适当地发挥作用。如果没有作为平面的C1面则不能进行基于上述面的保持，变为线接触，因此存在由于滑动摩擦而产生灰尘、基板脱落、破损的情况。而且，该角度为45度，从而固定夹具的力对与主表面平行的方向以及垂直的方向均等地作用，能够稳定地固定。

另外，优选的C1面的宽度为0.1～1.0mm左右。因此，如果相对上述第1主表面10A的倾斜角为45度，则上述投影宽度d1为0.07～0.70mm左右。

而且，如图2所示，本发明的光掩模基板10中，优选在第1倒角面(C1面)与端面(T面)之间设置作为凸曲面的第2曲面(R2面)。此处将R2面的曲率半径设为r2。r2可以等于r1，也可以不同。可以优选地设为r1＝r2。R2面的截面相当于半径r2、中心角θ2的扇型的弧。

但是，即使这样在C1面的两端部设置两个凸曲面(R1面、R2面)的情况下也满足d1>0。即，必须进行设计，使得存在作为平面的C1面。

而且，为了有效产生本发明的效果，必须将上述倒角面、上述曲面的表面粗糙度(Ra)加工在适当的范围内。Ra是以算术平均粗糙度表述的表面粗糙度。临界值λc可以设为0.25mm。

本发明的光掩模基板10中，上述第1曲面(R1面)以及上述第1倒角面(C1面)的表面粗糙度Ra均小于0.05μm。并且，更优选为这些面的表面粗糙度Ra均小于0.03μm。

根据本发明人的研究可知，基板的研磨工序或光掩模制造工序中，基板端面承载异物的概率可以通过将Ra设为小于0.05μm来降低，通过设为小于0.03μm，基本能够消除。

另外，上述第1曲面(R1面)以及上述第1倒角面(C1面)的表面粗糙度Ra值的下限可以设为0.01nm。主表面的一边为300mm以上的大尺寸的显示装置制造用光掩模基板中，如果考虑生产效率，则上述Ra进一步优选为0.003μm以上且小于0.03μm的范围。

通过将这些表面粗糙度控制在上述范围内，能够进一步降低与接触夹具接触所导致的产生异物的概率，能够使利用上述的第1曲面(R1面)以及第1倒角面(C1面)的形状抑制产生异物的作用效果更为显著。

本发明的光掩模基板的优选实施方式的一个例子的光掩模基板的特征在于，上述第1倒角面(C1面)相对上述第1主表面10A具有大致45度的倾斜角，且上述第1曲面(R1面)的曲率半径r1(mm)满足0.3<r1<d0。

另外，本发明的光掩模基板在第1主表面10A的端部附近具有投影宽度为d0的倾斜区域，这意味着不能在透明材料的主表面的外缘附近形成图案。因此，需要确定d0，作为没有配置在光掩模基板上希望形成的转印用图案、或其他标记图案(包括描绘时、曝光时、或流通过程中参照的标记图案))的宽度。

此外，上述倾斜区域过大，则基板端面(T面)的宽度减小。若考虑对于使得基板的T面抵接而进行定位的装置(描绘机或检查机等)适用性，则期望d0不要过大。

本发明中，优选为0<d0<(1/3)×T。此处T是光掩模基板10的板厚(mm)。

此外，本发明中，d0(mm)优选为3mm以下，进一步优选为2mm以下，更优选为1mm以下。

此外，本发明中，关于所述的投影宽度d1(mm)也优选0<d1<(1/3)×T。本发明中，d1(mm)优选为3mm以下，进一步优选为2mm以下，更优选为1mm以下。

此外，d0与d1的比例优选为d0×0.3<d1<d0×0.9。

而且，本发明的光掩模基板10中，上述端面(T面)的表面粗糙度Ra也优选为小于0.05μm。

这与上述的第1曲面(R1面)以及第1倒角面(C1面)的表面粗糙度同样地有效用于减少光掩模基板、光掩模的制造及运送的过程中产生灰尘、承载异物的风险，进一步优选为小于0.03μm。另外，上述端面的Ra值的下限可以设为0.01nm。主表面的一边为300mm以上的大尺寸的显示装置制造用光掩模基板中，如果考虑生产效率，则端面的Ra优选为0.003μm以上小于0.03μm。

此外，本发明的光掩模基板10中，优选在第2主表面10B的端部附近也设置倾斜区域，具有倒角面(C2面)。C2面的相对主表面10B的倾斜角可以与上述的第1主表面10A侧的C1面相对第1主表面10A的倾斜角相同，也可以不同。但是，考虑保持光掩模时的稳定性，期望与C1面同样地，即，将相对主表面10B的倾斜角设为50度以下，进一步优选为大致45度。

而且，优选为在第2主表面10B侧，在C2面与端面(T面)之间、以及C2面与第2主表面10B之间，连续地形成凸曲面(分别为第3曲面(R3面)、第4曲面(R4面))(参照图2)。

并且，上述R3面、R4面的曲率半径(分别为r3、r4)没有具体地限制，但优选与上述的第1主表面10A侧对称地形成。

本发明的光掩模基板10中，进一步优选为上述C2面、R3面以及R4面的表面粗糙度Ra小于0.05μm，更优选为小于0.03μm。此外，Ra值的下限可以设为0.01nm。主表面的一边为300mm以上的大尺寸的显示装置制造用光掩模基板中，如果考虑生产效率，则上述Ra优选为0.003μm以上、小于0.03μm。

此外，本发明中，形成转印用图案的上述第1主表面10A的表面粗糙度Ra小于0.5nm且优选设为0.01～0.02nm是合适的。此外，依据加工上的效率，则优选第2主表面10B的表面粗糙度Ra也与第1主表面10A相同。

具有上述那样的特征的本发明的光掩模基板适合应用于具有显示装置制造用的转印用图案的显示装置制造用光掩模。

如以上所说明那样，根据本发明的光掩模基板，能够尽量减少光掩模基板自身在清洗的工序中产生异物的可能性，抑制使用该光掩模基板的光掩模坯体、光掩模制造工序中产生瑕疵的风险。本发明的光掩模基板尤其作为显示装置制造用的光掩模基板有优势。

[光掩模基板的制造方法]

本发明也提供以上说明的光掩模基板的制造方法。本发明的光掩模基板的制造方法具有以下的特征。

一种用于形成转印用图案而成为光掩模的光掩模基板的制造方法，

所述光掩模基板的制造方法的特征在于，其包括以下工序：

准备板状的透明基板，所述透明基板由透明材料构成，并具有彼此位于相反侧的第1主表面及第2主表面两者、和垂直与所述第1主表面及第2主表面的端面；

对所述透明基板的所述第1主表面以及所述第2主表面实施研磨，得到规定的平面度；

对所述透明基板的所述端面进行研磨，得到规定的平滑度；

在所述第1主表面及所述第2主表面各自与所述端面之间，分别形成第1倒角面和第2倒角面，并且至少在所述第1主表面与所述第1倒角面之间连续地形成曲率半径为r1(mm)的凸曲面，将形成的第1曲面和所述第1倒角面的表面粗糙度Ra设为小于0.05μm；以及

对所述两个主表面中的至少第1主表面实施精密研磨，使得表面粗糙度Ra小于0.05nm，

所述第1倒角面相对所述第1主表面的倾斜角为大致45度，且所述曲率半径r1(mm)满足0.3<r1。

此处“在所述第1主表面与所述第1倒角面之间连续地形成曲率半径为r1(mm)的凸曲面”是指，凸曲面与第1主表面及第1倒角面彼此形成连续面。光掩模基板使用石英玻璃等透明材料进行加工，使得具有期望的主表面尺寸和厚度。具体而言，能够应用以下的工序。

A.打磨(ラッピング)：对由透明材料构成的板材进行打磨，使板厚及两主表面的平坦度在规定范围内。

B.端面加工：使研磨用刷子等接触端面，使基板端面镜面化。

C.主表面的第1研磨：对主表面进行精密研磨。可以使用氧化铈等作为研磨剂。

D.主表面的最终研磨：对主表面进行使其成为期望的表面粗糙度(例如Ra小于0.05nm，优选Ra为0.02nm以下)的最终研磨。例如，可以应用胶体二氧化硅等作为研磨剂。

本发明的光掩模基板的制造方法中，在上述B的端面加工的工序中，与端面(T面)的镜面化一同形成倒角面(C面)以及曲面(R面)。

例如，一边使图5中示例的加工夹具30高速旋转，一边使其接触基板的端部，并使其接触加工夹具30的金刚石砂轮面32、33来进行加工，由此在第1主表面及第2主表面各自与端面之间形成倒角面(C1面、C2面)(参照图6的(a))。另外，C1面、C2面的形成角度如上所述那样预先设定，以确定加工夹具的加工面形状。

接下来形成第1主表面侧的曲面(R1面以及R2面)。加工方法例如图6的(b)、(c)所示，能够使用在前端安装了弹性研磨布40或弹性研磨刷50的研磨夹具，使其以垂直于研磨面的轴为中心旋转，并且使研磨夹具运动，使得夹具的研磨面的旋转中心的轨迹描绘出与规定的曲率半径的圆弧近似的曲线。

与上述第1主表面侧的曲面(R1面以及R2面)同样地，可以在第2主表面侧的端部也按与上述同样的方法实施形成曲面(R3面以及R4面)的加工。

由本发明的光掩模基板的制造方法得到的光掩模基板使形成的上述第1曲面(R1面)和上述第1倒角面(C1面)的表面粗糙度Ra小于0.05μm，更优选为小于0.03μm。此外，上述第1倒角面相对第1主表面10A的倾斜角为大致45度的情况下，使上述第1曲面的曲率半径r1(mm)满足0.3<r1。此外，两个主表面中的至少第1主表面实施精密研磨，使得表面粗糙度Ra小于0.05nm。

此外，上述端面进行研磨时，优选使端面的表面粗糙度Ra小于0.05μm，更优选为小于0.03μm。

[光掩模坯体]

本发明除了仅由透明材料构成的上述光掩模基板之外，还提供具有上述本发明的光掩模基板的光掩模坯体。

即，本发明的光掩模坯体是在上述的光掩模基板的主表面形成有光学膜的光掩模坯体。

具体而言，在上述本发明的光掩模基板10的一个主表面(上述实施方式中为第1主表面10A)上形成遮光膜、半透光膜等光学膜而成，还可以具有蚀刻阻挡膜、电荷调整膜等功能膜。此外，在遮光膜的表面侧可以具有反射防止层，在与光掩模基板直接接触的膜上可以设置减少反面反射的层。

可以使用溅射法等公知的手段作为上述光学膜等的成膜手段。此外，膜材料没有限制，例如，除了Cr或其化合物(氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物、氮氧化物的碳化物等)之外，还举出Mo、W、Ta、Zr的同样的化合物等。

在光掩模坯体的表面还可以形成抗蚀剂(例如正型或负型的光抗蚀剂)膜等形成图案所必需的膜。

此外，可以在光掩模坯体主表面的倾斜区域附近设置表示形成的膜质或方向的标记图案。

本发明的光掩模坯体通过使用上述本发明的光掩模基板，能够减少使用前述的接触夹具的清洗工序中产生异物的风险，进而减少光掩模坯体或光掩模产生瑕疵，能够提高生产效率和成品率。

[光掩模]

此外，本发明提供具有在上述光掩模基板的主表面上对光学膜等进行构图而形成的转印用图案的光掩模。即，本发明的光掩模是在上述光掩模基板的主表面(上述实施方式中为第1主表面10A)上形成有转印用图案的光掩模。

这样的光掩模能够通过以下这样的光掩模的制造方法得到。

即，光掩模的制造方法包括：准备具有上述光掩模基板的光掩模坯体的工序；通过在该光掩模坯体上形成规定的抗蚀剂图案并实施蚀刻来形成转印用图案的工序；以及对形成有转印用图案的上述光掩模基板实施使用了接触夹具的清洗的工序。

具体而言，使用上述光掩模坯体，利用描绘装置进行基于期望的图案数据的描绘。描绘手段可以使用激光，也可以使用电子束。

将进行显影而形成的抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，对上述光学膜等的膜实施蚀刻。作为显示装置制造用光掩模，优选使用湿法蚀刻，但也可以应用干法蚀刻。

制造显示装置制造用光掩模时，可以根据需要进行多次成膜及蚀刻，从而在基板的第1主表面上形成期望的转印用图案。

另外，光掩模在作为产品出货前，进行清洗，通过检查确认最终的品质。并且，在需要薄膜的产品上安装薄膜，并包装。

通过检查发现任何的不良或瑕疵的情况下，返回上游侧的工序。具体地，在转印用图案中检测出异物的情况下进行再清洗。

根据本发明的光掩模，通过使用上述的本发明的光掩模基板，能够减少使用前述的接触夹具的清洗工序中产生异物的风险，因此能够减少光掩模产生的瑕疵，提高生产效率和成品率。

应用本发明的光掩模基板的光掩模的种类、用途没有具体地限定。除了所谓的二进掩模之外，能够广泛应用于如下具有各种结构、用途的显示装置制造用光掩模：除了遮光部和透光部之外具有半色调的多色调光掩模、局部透过曝光光并且具有使光的相位偏移规定量的移相器的相移掩模等。

而且，按形成移相器的目的等，在基板主表面上形成了规定深度的凹陷的光掩模中也使用了本发明的光掩模基板的情况下，在清洗效率和抑制异物的效果方面，相对于以往的基板得到了优异的效果。

具体地，与以往相比，本发明的光掩模在具有含有细微图案的转印用图案的基板中的效果显著。例如，CD(Critical Dimension：临界尺寸)为2μm以下，尤其作为比0.5～2.0μm细微的尺寸对于具有0.5～1.5μm的图案宽度的基板尤其有优势。因为这些高精度光掩模中，瑕疵的标准严格，容许的异物尺寸极小。例如，在具有上述尺寸的直径的孔图案中，异物的存在对设备的工作造成致命的影响，因此可以说这种用途的光掩模中本发明的效果显著。因此，本发明的光掩模适合包含接触孔的层。

此外，仅形成转印用图案的一部分的光掩模中间体也作为光掩模，包含在本发明内。

此外，光掩模的主表面上，在倾斜区域附近的、转印用图案区域外，除了曝光用对准标记之外，也可以设置描绘时使用的对准标记、确定产品的标记等等标记图案。

[显示装置的制造方法]

本发明也提供应用了上述光掩模的显示装置的制造方法。

即，本发明的显示装置的制造方法是包括如下工序的显示装置的制造方法：准备上述光掩模的工序、使用曝光装置将形成于上述光掩模的转印用图案转印在被转印体上的工序。

关于本发明的光掩模如上述所述。

作为曝光本发明的光掩模的手段的曝光装置，公知有所谓的FPD(Flat PanelDisplay：平板显示器)用、或LCD(液晶(Liquid Crystal Display：液晶显示器)用的曝光装置，但也有能够搭载各种规格、尺寸的曝光装置。例如，这样的曝光装置中存在以包含i线、h线以及g线中的任意一个或全部的光作为曝光光进行等倍曝光的曝光装置，也存在具有规定的光学***(NA0.08～0.15左右)的投影曝光类型和进行接近式曝光的接近式曝光类型。

如上所述，使用减少瑕疵产生的本发明的光掩模，能够实现细微图案的高精度转印。

【实施例】

以下基于具体的实施例说明本发明。此外，结合比较例进行说明。

准备由石英玻璃形成的主表面的尺寸为800×920mm、厚度为10mm的透明基板。分别在它们的端面附近进行加工，使用该光掩模基板作为光掩模基板，如以下那样进一步形成光掩模，确认了其功能。

另外，设不影响要形成的计划的转印用图案以及标记图案的宽度d0为0.8mm。

(比较例1)

从上述光掩模基板的第1主表面(转印用图案形成面)以及第2主表面的端部以45度的角度研磨去除上述投影宽度d0内的区域，从而形成作为倒角面的C1面和C2面。加工中使用图5所示的加工夹具。但是，本比较例中不形成曲面(R面)(即图1的(b)的截面形状)。此处，第1主表面以及第2主表面的表面粗糙度Ra设为小于0.05nm，上述倒角面以及端面不镜面化，Ra设为0.13μm。

(比较例2)

从上述光掩模基板的第1主表面以及第2主表面的端部在上述投影宽度d0的区域中以正反对称的方式形成具有倒角面(C1面和C2面)以及曲面(R1面～R4面)的倾斜区域。即，使用与上述比较例1同样的装置，进行具有45度角度的C1面和C2面的加工，而且分别对C1面及C2面，在相邻的主表面侧及端面(T面)侧这两侧形成凸曲面，以与主表面以及端面连续的方式进行加工。曲面加工使用图6的(b)、(c)所示的加工夹具。从第1主表面侧按顺序将该四个凸曲面设为R1面、R2面、R3面、R4面(参照图2)。此处，设R1面～R4面的凸曲面的曲率半径为0.23mm。此外，第1主表面以及第2主表面的表面粗糙度Ra设为小于0.05nm，上述倒角面(C1面和C2面)、凸曲面(R1面～R4面)、以及端面(T面)的Ra均设为0.02μm。

(实施例)

按照与上述比较例2同样的步骤进行加工。但是，将R1面～R4面的曲率半径加工为0.38μm。除此以外，形成具有与比较例2同样的形状的基板。C1面的宽度是0.42mm，d1的宽度是0.3mm。

使用这些实施例以及比较例1、2的三个样本基板，利用溅射法在第1主表面上对Cr系遮光膜进行成膜，进而制作出对正型光抗蚀剂膜涂布而形成的光掩模坯体。并且，根据期望的设计数据，使用激光描绘机描绘掩模图案后，经过显影工序，形成抗蚀剂图案。而且，将该抗蚀剂图案作为掩模，使用硝酸铈铵溶液，实施遮光膜的湿法蚀刻后，剥离去除抗蚀剂图案。

对由此完成的三个样本掩模(二进掩模)进行清洗，并进行异物的检查。

清洗时，使用图3所示的旋转清洗装置，接触夹具使用安装了清洁海绵的夹具。此处使用KOH系清洗剂、硫酸双氧水(硫酸過水)，用纯水漂洗。

这三个样本掩模的异物检查(洁净度评估试验)的结果如图7～图9所示。图7示出使用实施例的光掩模基板制作的光掩模的评估试验结果。图8示出使用比较例1的光掩模基板制作的光掩模的评估试验结果，图9示出使用比较例2的光掩模基板制作的光掩模的评估试验结果。

检查时使用液晶用大型光掩模图案瑕疵检查装置。任何样本掩模中都不存在2μm以上的异物，但检测出了小于2μm的微小异物，因此图示出(图中的◆标记)。

其结果是比较例2与比较例1相比，检测出的异物数量减少，主要在基板周缘附近残留有多个异物。分析异物的结果是含有包括海绵的材料的异物。

另一方面，与比较例2(r1<0.3)相比，第1主表面侧的凸曲面(R面)的曲率缓和地形成(0.3<r1)的本发明实施例的光掩模基板中，残留异物显著减少，观察到了效果。

根据本发明人的研究，尤其是第1主表面侧的第1曲面(R1面)的曲率对异物残留的影响大，曲率半径r1超过0.3mm的情况下去除了大部分的异物。这样的情况下，认为基板端部中产生的接触夹具的冲击充分缓和。

光掩模的清洗，除了在抗蚀剂图案剥离后、瑕疵修正后、以及/或粘贴薄膜前之外，用作产品后(再粘贴薄膜时、清洁时)的清洗等有可能多次，因此使用本发明的光掩模基板的意义重大。

另外，作为旋转清洗时的接触夹具，在上述实施方式中使用了清洁海绵，但只要得到本发明的效果，并不限于海绵，可以使用其他接触夹具。

根据以上的实施例以及比较例的说明可以明确本发明的显著效果。

另外，本发明的范围当然不限于上述实施例。

Claims (11)

1.一种由透明材料构成的光掩模基板，其用于形成转印用图案而成为光掩模，

所述光掩模基板的特征在于，具有：

用于形成所述转印用图案的第1主表面、位于所述第1主表面的反面侧的第2主表面、以及垂直于所述第1主表面及第2主表面的端面，

在所述第1主表面的端部附近设有向平行于所述第1主表面的面投影的投影宽度为d0的倾斜区域，

所述倾斜区域包括第1倒角面和设在所述第1主表面与所述第1倒角面之间的第1曲面，

所述第1倒角面相对于所述第1主表面的倾斜角为50度以下，所述第1倒角面具有所述投影宽度为d1的平面，

所述第1曲面的曲率半径r1满足0.3<r1，

且所述第1曲面和所述第1倒角面的表面粗糙度Ra小于0.05μm，其中d0、d1、r1的单位为mm。

2.根据权利要求1所述的光掩模基板，其特征在于，

所述第1倒角面相对于所述第1主表面的倾斜角为大致45度，且所述第1曲面的曲率半径r1满足0.3<r1<d0。

3.根据权利要求1所述的光掩模基板，其特征在于，

设所述光掩模基板的板厚为T时，所述投影宽度d1满足0<d1<(1/3)×T，其中T的单位为mm。

4.根据权利要求3所述的光掩模基板，其特征在于，

所述端面的表面粗糙度Ra小于0.05μm。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的光掩模基板，其特征在于，

所述光掩模基板是显示装置制造用的光掩模基板。

6.一种光掩模坯体，其特征在于，

在权利要求1至4中的任意一项所述的光掩模基板的所述第1主表面上形成有光学膜。

7.一种光掩模，其特征在于，

在权利要求1至4中的任意一项所述的光掩模基板的所述第1主表面上形成有转印用图案。

8.一种光掩模基板的制造方法，该光掩模基板用于形成转印用图案而成为光掩模，

所述光掩模基板的制造方法的特征在于，其包括以下工序：

准备板状的透明基板，所述透明基板由透明材料构成，并具有彼此位于相反侧的第1主表面及第2主表面两者、和垂直于所述第1主表面及第2主表面的端面；

对所述透明基板的所述第1主表面以及所述第2主表面实施打磨，得到规定的平面度；

对所述透明基板的所述端面进行研磨，得到规定的平滑度；

在所述第1主表面及所述第2主表面各自与所述端面之间，分别形成第1倒角面和第2倒角面，并且至少在所述第1主表面与所述第1倒角面之间连续地形成曲率半径为r1的凸曲面，将形成的第1曲面和所述第1倒角面的表面粗糙度Ra设为小于0.05μm；以及

对所述两个主表面中的至少第1主表面实施精密研磨，使得表面粗糙度Ra小于0.05nm，

所述第1倒角面相对于所述第1主表面的倾斜角为大致45度，且所述曲率半径r1满足0.3<r1，其中r1的单位为mm。

9.根据权利要求8所述的光掩模基板的制造方法，其特征在于，

所述端面研磨时，将所述端面的表面粗糙度Ra设为小于0.05μm。

10.一种光掩模的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

准备权利要求6所述的光掩模坯体；

通过在所述光掩模坯体上形成规定的抗蚀剂图案并实施蚀刻，来形成转印用图案；以及

对形成有转印用图案的所述光掩模基板实施使用了接触夹具的清洗。

11.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括以下工序：

准备权利要求7所述的光掩模；以及

使用曝光装置，将形成于所述光掩模的转印用图案转印在被转印体上。